FR2764280A1 - PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF CARBON 60 - Google Patents
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Abstract
Description
t-1 2764280 Procédé pour la fabrication de Carbone 60 Le pré,,ent mémoiret-1 2764280 Process for the production of Carbon 60 The pre ,, ent memory
décrit un procédé perniettant de fabriquer économiquemlenlt et en continu du carbone 60 concentré. Il ct caractélrisé essentiellement par un perfectionnement des procédés décrits dlans le B.F 9201554 et dans les PCT 9400321. complété par un dispositif de séparation et de concentration. Il e,,t décrit. notamment dans le brevet US. 5227038, un dispositif de laboratoire permettant de produire quelques grammes de fullerènes par action d'un arc électrique entre des électrodes en describes a method for continuously and economically manufacturing concentrated carbon 60. It is essentially characterized by an improvement in the methods described in B.F 9201554 and in PCT 9400321. supplemented by a separation and concentration device. It was described. especially in the US patent. 5227038, a laboratory device used to produce a few grams of fullerenes by the action of an electric arc between electrodes in
carbone servant de matière première et ceci de façon discontinue. carbon used as raw material and this discontinuously.
Outre que les quantités produites sont infimes, la concentration en C60 dans les suies carbonées déposées sont elles-mêmes très faibles. ne dépassant jamais 10 % de la masse produite. De plus, le C60 se trouve, dans ce procédé. mélangé aux composés supérieurs des fullerènes, nécessitant de Besides that the quantities produced are minute, the concentration of C60 in the carbonaceous soots deposited are themselves very low. never exceeding 10% of the mass produced. In addition, the C60 is found in this process. mixed with higher fullerene compounds, requiring
coûiteux fractionnements poulr être isolé à une pureté suffisante. costly fractionation poulr be isolated to sufficient purity.
Dans le brevet US no 5 304 366 on décrit un procédé permettant une certaine concentration du produit, mais il met en oeuvre un système de filtration à haute température du circuit gazeux, ce qui est bien In US Patent No. 5,304,366 describes a process allowing a certain concentration of the product, but it implements a high temperature filtration system of the gas circuit, which is good
difflicile à réaliser partiquement. difficult to achieve partically.
Dans le BF 9201554 ainsi que dans le brevet EP 0682561 et and le PCT 9400321, on décrit Unll procédé général de production de suies carbonées à nanostructure définie par action d'un plasma gazeux sur du carbone à des températures élevées. Dans une des gan'mes de produits ainsi obtenus, poulr des températures suffisantes de traitement, on peut obtenir des fullerènes de façon continue et incdustrielle. Cependant. sans les perfectionnements que nous a]lons maintenant décrire. les produits réactionnels issus (ILI procédé, tel que décrit. sont très impurs et contiennent eux aussi, au mieux, 10 % de carbone mlahn2èl à des fullerènes supérieu-rs ainsi qu'à du carbone non transformé en fullerènes Le demandeur a trouvé un moyen de palier les inconvénients cités plus haut en complétant de la In BF 9201554 as well as in patent EP 0682561 and and PCT 9400321, there is described a general process for the production of carbonated soot with nanostructure defined by the action of a gaseous plasma on carbon at high temperatures. In one of the product ranges thus obtained, during sufficient processing temperatures, fullerenes can be obtained continuously and industrially. However. without the improvements that we have now described. the reaction products obtained (ILI process, as described. are very impure and also contain, at best, 10% of carbon mlahn2èl to higher fullerenes as well as to carbon not transformed into fullerenes The applicant has found a way to overcome the disadvantages mentioned above by supplementing the
manière suivante le procédé ci-dessus référencé. following the above-referenced method.
La figure I sert de support à notre description. Elle comporte en I le réacteur modifié comme indiqué. Figure I is used to support our description. It comprises at I the reactor modified as indicated.
Le réacteur est agencé de manière à comporter deux zones distinctes mais contigues. La zone A, réservée à la réaction dans la partie maintenue à très haute température est isolée autant que faire se peut grâce i uni garnissage 2 pour assurer un maximum d'utilisation de l'énergie développée par le The reactor is arranged so as to comprise two distinct but contiguous zones. Zone A, reserved for the reaction in the part maintained at very high temperature, is insulated as much as possible thanks to a lining 2 to ensure maximum use of the energy developed by the
pl a'-,l] s a.pl a '-, l] s a.
La température v est notaîmment maintenue au dessus de 4000 C pour obtenir une volatisation miaximuni du carbone réactieonnel. La zone B, au contraire, est refroidie avec une efficacité suffisante pour le maintien de l'aérosol produit en A à une température comprise entre 1000 et 2000 C pendant une durée définie. C'est en effet, dans cette phase que les molécules de carbone gazeux issus de A se The temperature v is notably maintained above 4000 C to obtain a minimum volatization of the reactional carbon. Zone B, on the contrary, is cooled with sufficient efficiency to maintain the aerosol produced in A at a temperature between 1000 and 2000 C for a defined period. It is indeed, in this phase that the gaseous carbon molecules from A are
recombinent entre elles pou' donner naissance à des fullerènes et principalement au carbone 60. recombine with each other to give rise to fullerenes and mainly carbon 60.
Le réacteur est alimenté en hélium conmme gaz plasmagène et en graphite comme matière première. Sa teimpérature de fonctionnement est réglée par tous moyens connus comme indiqué, de façon à ce que le carbone 60 produit se trouve à l'létat gazeux mélangé au gaz plasmagène. Dans la partie B du réEacteur on maintienit avantagemieni la tempérlature dans la fourchette désirée grfice à une injection à The reactor is supplied with helium as plasma gas and with graphite as a raw material. Its operating temperature is adjusted by all known means as indicated, so that the carbon 60 produced is in the gaseous state mixed with the plasma gas. In part B of the reactor, the temperature is preferably maintained within the desired range thanks to an injection at
débhil tdél'ini dc ga' plitsnia2bne f1oid. debhil tdél'ini dc ga 'plitsnia2bne f1oid.
Dans il conduit inlfrlieLIur du réacteur I. le niélange circulant est ainsi constitué d'un gaz plasmagène, die carbone 60 à l'état gazeux et de diverses formies de carbone non gazeux, c'esl-à-dire d'une partie In it leads inlfrlieLIur of reactor I. the circulating niélange thus consists of a plasma gas, die carbon 60 in the gaseous state and various forms of non-gaseous carbon, that is to say of a part
die la niltiète première non transformiée et des fullerènes lourds non vaporisables. die first unprocessed nilth and heavy non-vaporizable fullerenes.
L'appar-eil dc scéparation 3 est constitué d'un cylindre à effet cyclone bien connu de l'homlme de l'art. The separation device 3 consists of a cyclone-effect cylinder well known to those skilled in the art.
Convenablenlient diniensionné comnpte renu des débits gazeux utilisés. il permet une séparation à plus de 90 I d'efficacité (le la parile solide contenue dans l'aérosol sortant du réacteur I Il permet ainsi d'éliminer de ce flux gazeux la partie la plus importante du carbone et qui n'est pas sous la forme du C60. lui-même volatile et restant mélangé sous forme gazeuse au gaz plasimagène L'appareil 3 est maintenu isotherme par tous moyens connus de mani.ère à éviter toute condensation de carbone 60 dans aucune de ses parties. U'ne écluse 5, à la base du séparateur 3 permet d'extraire et de recycler en continu le carbone non transformé en C60 dans le circuit gazeux maintenu en circuit fermée tr[ice au vcntilateur- 6. Le demandeur a trouvé cette manière de procéder particulièrement avantageuse car el]e é\vite une consommation élevée de matière première et facilite la transformation en carbone 60 Convenablenlient diniensataire comnpte minus gas flow rates used. it allows a separation at more than 90 I of efficiency (the solid parile contained in the aerosol leaving the reactor I It thus makes it possible to eliminate from this gas flow the most important part of the carbon and which is not under the form of C60, itself volatile and remaining mixed in gaseous form with plasimagen gas The apparatus 3 is kept isothermal by all known means so as to avoid any condensation of carbon 60 in any of its parts. 5, at the base of the separator 3 makes it possible to continuously extract and recycle the carbon not transformed into C60 in the gaseous circuit maintained in a closed circuit tr [ice in the ventilator- 6. The applicant has found this way of proceeding particularly advantageous because el] e \ é high consumption of raw material and facilitates the transformation into carbon 60
des car-blones ayant déjà traversé les zones du plasma et se troux ant sous une forme très divisée. car-blones having already crossed the plasma zones and are found in a very divided form.
L'appareil de séparation 3 est suivi d'un appareil de même type 4. mais refroidi. par tous moyens connus à * une température inférieure à celle de la condensation du carbone 60. Avantageusement on refroidira I'appareil en dessous de 100C par une double enveloppe d'eau, alimentée par le conduit 9 The separation apparatus 3 is followed by an apparatus of the same type 4. but cooled. by all known means * at a temperature lower than that of the condensation of carbon 60. Advantageously, the apparatus will be cooled below 100C by a double jacket of water, supplied by the conduit 9
et év\acuée par le conduit 10.and evacuated via line 10.
Dans ce deuxième séparateur se rassemble une poudre constituée par une mélange de carbone 60 et d'un peu de carbone autre entraîné pal' les gaz issus du séparateur 3, la proportion de celui-ci étant fonction de l'efficacité du séparateur 3. Nous soulignons là le principe fondamental du procédé revendiqué. En effet, si la proportion de C60 par rapport au total ne dépasse guère quelques pourcent dans J'aérosol issu du réacteur I comme l'expérience le montre. la séparation préalable à la condensation du produit souhaité de carbones autres conduit, avec un rendement de séparateur habituel de 90 c à un mélange à la base du séparateur 3 contenant jusqu'à 40 % de C60. Grâce à l'écluse 7. le produit brut 8. issu du procédé contient donc des quantités importantes de C60, facilitant In this second separator, a powder is collected consisting of a mixture of carbon 60 and a little other carbon entrained by the gases from the separator 3, the proportion of this being a function of the efficiency of the separator 3. We here we underline the fundamental principle of the claimed process. In fact, if the proportion of C60 relative to the total hardly exceeds a few percent in the aerosol from reactor I as experience shows. the separation prior to condensation of the desired product from other carbons leads, with a usual separator yield of 90 c, to a mixture at the base of the separator 3 containing up to 40% of C60. Thanks to the lock 7. the raw product 8. resulting from the process therefore contains significant quantities of C60, facilitating
grandemient son traitement ultérieur. much further processing.
Le gaz plasmiagène issu du séparateur 4 est recyclé pal' le ventilateur 6 dans le réacteur 1 par le conduit 1 1. LUne dérivation de ce gaz grâce à l'organe 13 permet de recycler une partie du courant froid permettant de maintenir la partie B du réacteur I à la température souhaitée. L'alimentation en carbone matière The plasmiagen gas from the separator 4 is recycled by the fan 6 in the reactor 1 through the pipe 1 1. LUne bypass of this gas by means of the member 13 makes it possible to recycle part of the cold current making it possible to maintain part B of the reactor I at the desired temperature. Material carbon supply
premlière est réalisée par le dispositif 12, l'appoint en gaz plasrnagène par l'ajutage 14. first is carried out by the device 12, the addition of plasrnagenic gas by the nozzle 14.
Nous, décrivons maintenant plus précisément la partie supérieure du réacteur I de la figure 1. La fig. 2 We now describe more precisely the upper part of the reactor I in FIG. 1. FIG. 2
représenie l'agencemient selon l'invention. la figure 3 une vue en coupe de cette partie. represents the arrangement according to the invention. Figure 3 a sectional view of this part.
t'ne enceinte cylindrique métallique I à double enveloppe 2 assure la rigidité du réacteur et sa sécurité thermique. La double enveloppe sert de moyens de refroidissement afin de dominer, compte tenu des conditions exceptionnelles régnant dans l'enceinte. les effets thermiques dégagés. Un garnissage réefractaire 3. constitué de graphite. délimite la géométrie de la partie efficace du réacteur. Son épaisseur est choisie de manière à réaliser un laboratoire réactionnel bien défini. Elle peut être a metallic cylindrical enclosure I with a double envelope 2 ensures the rigidity of the reactor and its thermal security. The double jacket serves as cooling means in order to dominate, taking into account the exceptional conditions prevailing in the enclosure. the thermal effects given off. A refractory lining 3. made of graphite. defines the geometry of the effective part of the reactor. Its thickness is chosen so as to produce a well-defined reaction laboratory. She may be
comprise entre I et 10 cm par exemple. between I and 10 cm for example.
Les électrodes 4, 5 et 6 sont disposées comme indiqué figure 3, à 120: l'une par rapport à l'autre et avec une inclinaison permettant un amorçage commode de l'arc initiateur du plasma. Les électrodes sont mobiles dans le sens vertical et peuvent être reliées à un dispositif du genre de ceux utilisés dans les fours à arc triphasés. Ceci permet d'assurer la constance des caractéristiques électriques au niveau de,,s électrodes. L'alimentation électrique triphasée est semblable également à celles utilisées dans The electrodes 4, 5 and 6 are arranged as shown in FIG. 3, at 120: one with respect to the other and with an inclination allowing a convenient ignition of the plasma initiating arc. The electrodes are movable in the vertical direction and can be connected to a device of the type used in three-phase arc furnaces. This ensures the consistency of the electrical characteristics at the level of the electrodes. The three-phase power supply is also similar to those used in
l industri électroclimique pour des fours à arc triphasés. the electroclimatic industry for three-phase arc furnaces.
1 es. 1c ade-(Cs 4.5 C 6 oulissent. t'avers le coLuvercle du réIacteur par l'inteîmédiaire de presse- 1 es. 1c ade- (Cs 4.5 C 6 oulissent. Towards the reactor coLuvercle through the press-
e1hupócs adéqutlats.e1hupócs adequtlats.
Les élelrodcs slnt constituées de harrcaux cylindriques de quelques contimèelres d(e diamètre, d'une The electrodes are made up of cylindrical harrows of a few dimensions of (diameter, of a
longeurCI ilndlinie. et dlans une mailière graphitée aussi pure que possible. lengthCI ilndlinie. and in as pure graphite mail as possible.
L1e conduil 7 ecrl a l'introduction du mélange de gaz plasmagène et de la matière première carbonée, plus une moins mélangée aux pr-oduits recyclés du réacteur 3 de la figure I1 Le gaz plasnmagène entre dans le réalcleur par le seul conduit 7 contrairement a ce qui a été décrit dans le BF 93011554 o il entoure chaque électrode par des fourneaux spécialement amrénagé à cet effet. Il sazit la d'un perfectionnement significatif de la technologie décrite précédemmrent et qui est rendu L1e conduil 7 ecrl to the introduction of the mixture of plasma gas and carbonaceous raw material, plus one less mixed with the recycled products from reactor 3 of Figure I1 The plasnmagen gas enters the reallower by the only conduit 7 unlike which has been described in BF 93011554 where it surrounds each electrode by furnaces specially fitted out for this purpose. There is a significant improvement in the technology described above and which is made
possible dans le cas particulier de lat fabrication du C60 par ce dispositif. possible in the particular case of manufacturing the C60 by this device.
Le gaz pIlasnLagène est constitué d'un gaz rare contenant de l'hélium. soit d'hélium pur, soit d'un iielange d'héliumn avec un autre gaz rare. Tout gaz réagissant à quelque tempé(rature que ce soit avec le carbonie est proscrit. Un apport de gaz plasmnagène fri-ais peut être réealisé dans le circuit pour compenser d'éventuelles pertes technologiques. Un appoint par le conduit 14. figure I est prévu à cet PIlasnLagène gas consists of a rare gas containing helium. either pure helium, or a mixture of helium with another rare gas. Any gas reacting at any tempe rature whatsoever with carbon is prohibited. A supply of fried plasma gas can be made in the circuit to compensate for any technological losses. Top up via the conduit 14. figure I is provided In this
oe1k t.oe1k t.
Lat tecmpérature réactionnelle est maintenue au dessus de 4000C. de manière i assurer la volatilisation The reaction temperature is maintained above 4000C. so as to ensure volatilization
aussi poussée que possible du carbone. as much carbon as possible.
Lat figure 3 représente une projection en coupe du réacteur décrit précédemment. Nous avons numéroté les mêmes éléments avec les mêmes chiffres. On reconnaîtra notamment les enceintes de force I et 2. le garnissage en graphite 3. les trois électrodes 4, 5 et 6 disposée à 120 l'une par rapport aux autres ainsi que le conduit 7 permettant d'introduire dans le réacteur la suspension de carbone Lat Figure 3 shows a sectional view of the reactor described above. We have numbered the same elements with the same figures. We will recognize in particular the force I and 2 enclosures. The graphite packing 3. the three electrodes 4, 5 and 6 arranged at 120 relative to each other as well as the conduit 7 allowing the suspension of carbon
dans le gaz plasnmagène.in plasnmagen gas.
La matièrle première utilisée comme source de carbone est constituée de graphite finement moulu, de noir de type acétylène, de noir de carbone dégazé, de carbone pyrolytique broyé ou d'un mélange de ces matières. La teneur en carbone du produit de départ doit être la plus élevée possible et de préférence supérieure à 99 %. Il est clair que toute matière ayant une teneur en carbone plus faible contiendra des impuretés gênantes à deux points de vue. D'une part. certaines d'entre elles comme l'hydrogène. l'oxygène ou le soufre réduisent le rendement de la production en C60, d'autres composés étant synthétisés en parallèle. D'autre part, toute impureté se retrouvant sous forme gazeuse dans le circuit du cycle de fabrication provoquera une diminution de la pureté du gaz plasmagène et neécessitera des apports du même gaz pur pout' maintenir la composition originale, le gaz plasmagène The raw material used as a carbon source consists of finely ground graphite, acetylene type black, degassed carbon black, ground pyrolytic carbon or a mixture of these materials. The carbon content of the starting material should be as high as possible and preferably greater than 99%. It is clear that any material having a lower carbon content will contain impurities which are troublesome from two points of view. Firstly. some of them like hydrogen. oxygen or sulfur reduce the yield of C60 production, other compounds being synthesized in parallel. On the other hand, any impurity found in gaseous form in the manufacturing cycle circuit will cause a reduction in the purity of the plasma gas and will not require contributions of the same pure gas to maintain the original composition, the plasma gas
devanlt étre le plus pur possible.should be as pure as possible.
Nous donnlons maintenant, ltà titre non limitatif, quelques exemples de réalisation selon l'invention. We now give, by way of non-limiting example, a few exemplary embodiments according to the invention.
Exemple 1Example 1
L'Un dispositif conforme à la figure I est constitué d'un réacteur cvlindrique d'un diamètre intérieur de 300 min. une hauteur de 1 50 cmi et une double enveloppe de refroidissement à circulation d'eau. Entre le ga-rnissage en graphite et la paroi intérieure de l'enceinte de fori-ce, on dispose une couche isolante en The device according to FIG. I consists of a cylindrical reactor with an internal diameter of 300 min. a height of 150 cm and a double jacket of water circulation cooling. Between the graphite lining and the inner wall of the fori-ce enclosure, there is an insulating layer in
mousse de carbone de manière à assurer la concentration thermique maximum au niveau du plasma. carbon foam to ensure maximum thermal concentration at the plasma level.
Trois électrodes en graphites d'un diamètre de 20 mm sont positionnées par un dispositif coulissant à travers le couvercle du réacteur par des presse-étoupes contenus dans des fourreaux électriquement isolés. Un conduit central d'un diamètre de 20 mm permet l'introduction de la suspension de graphite danls le gaz plasmagène. Les électrodes sont alimentées par une source électrique d'une centaine de k\\W, susceptible de délivrer des tensions comprises entre 50 et 500 Volts et des intensités comprises entre 200 et 2000 A. UL'n rgulateur triphasé du type de ceux utilisés dans le four à arc permet d'assurer une constance relative des caractéristiques électriques au niveau du plasma. L'état de l'art dans ce domaine permet d'obtenir ce gen-re de régulation avec des variations inférieures à 10 dû par rapport aux caractéristiques Three graphite electrodes with a diameter of 20 mm are positioned by a device sliding through the reactor cover by cable glands contained in electrically insulated sleeves. A central duct with a diameter of 20 mm allows the introduction of the graphite suspension into the plasma gas. The electrodes are supplied by an electrical source of a hundred k \\ W, capable of delivering voltages between 50 and 500 Volts and intensities between 200 and 2000 A. UL'n three-phase regulator of the type used in the arc furnace ensures relative consistency of the electrical characteristics at the plasma level. The state of the art in this field allows this kind of regulation to be obtained with variations less than 10 due with respect to the characteristics.
souha itees.desired.
Lc ga/ iplaunalgène est de l'héliuml pur en cilrculation1, l'appoint nécessaiirce ne correspondant qu'aux pel'es lechnlologiques. l'ensemble de l'initalllation étant autolmatiquemnent maintenu à unie léèg-e Lc ga / iplaunalgène is pure heliuml in cilrculation1, the necessary supplementation corresponding only to the technological skins. all of the initallation being autolmatically maintained at a light level
stpre,,,ion par rapport ài I'anlbianle. suffianllte pour éviter lesdites perltes technologiques. stpre ,,, ion compared to I'anlbianle. suffianllte to avoid said technological pearls.
La partic supérieure du réacteur est maintenuc grâce aux débits entrant et à la puissance électrique The upper part of the reactor is maintained thanks to the incoming flows and the electric power
déliv\rée ià aie température comprise entre 4000'C et 5000C. delivered at a temperature between 4000 ° C. and 5000 ° C.
La paille inférieure des réacteurs est alimentée en gaz de recyclage froid de manière a maintenir sa The lower straw of the reactors is supplied with cold recycling gas so as to maintain its
temperature à une valeur comprise entre 1200WC et 1600 C. temperature at a value between 1200WC and 1600 C.
La matière première est du graphite micronique. The raw material is micron graphite.
-\vec un débit de 10 m3/h de,az au niveau de l'introduction dane le réacteur et un appoint de matière de 2 kg/h. il s'établit. après une heure de fonctionnement un régime permanent engendrant dans le réacteur 3. maintenu à haute température, un écoulement de carbones recyclés par la vanne 5, de l'ordre de 8 kg/h. ce qui signifie qu'au niveau de l'introduction par le conduit I 1, le débit carboné etablit à 10 kg/h environ. Avec une puissance de 100 kW, le demandeur a trouvé que 6 % environ du carbone 'îinsi introduit se trouve transformé en C60 gazeux, mélangé au carbone non converti en C60 et 'i l'hélium. L'efficacité du séparateur cyclonique 3 est tel que 90 %7 du carbone non transformé - \ with a flow rate of 10 m3 / h of, az at the level of the introduction into the reactor and an additional material of 2 kg / h. it is established. after one hour of operation a steady state generating in the reactor 3. maintained at high temperature, a flow of recycled carbon through the valve 5, of the order of 8 kg / h. which means that at the level of the introduction via the conduit I 1, the carbon flow rate is established at around 10 kg / h. With a power of 100 kW, the applicant has found that approximately 6% of the carbon thus introduced is transformed into C60 gas, mixed with carbon not converted to C60 and helium. The efficiency of the cyclonic separator 3 is such that 90% 7 of the unprocessed carbon
se trouve rabattu et recyclé tandis que le séparateur refroidi 4 reçoit le reste de l'écoulement gazeux. is folded down and recycled while the cooled separator 4 receives the rest of the gas flow.
Ce gaz se compose d'un aérosol de carbone non transformé, de C60 solide et d'Hélium. Le produit qui se rassemble à la base du séparateur cyclonique 4 et évacué en 8 est constitué d'un produit contenant 30 <I de C60 mnélangé au carbone non transformé. Ce carbone contient une partie du graphite de départ et quelques fullerènes supérieures tels que C70, C84 et des fragments de fullerènes This gas consists of an aerosol of unprocessed carbon, solid C60 and Helium. The product which collects at the base of the cyclonic separator 4 and discharged at 8 consists of a product containing 30 <I of C60 mixed with unprocessed carbon. This carbon contains part of the starting graphite and some higher fullerenes such as C70, C84 and fragments of fullerenes
de toutes natures.of all kinds.
Le produit brut, évacué en 8 représentant environ 2 kg/h à 30 % de C60 peut être utilisé en l'état ou purifié par tous moyens connus de manière à en extraire le carbone 60 pur. La production dans cet The crude product, discharged at 8 representing approximately 2 kg / h at 30% C60 can be used as it is or purified by any known means so as to extract the pure carbon 60 therefrom. The production in this
exemple ressort à environ 0,6 kg/h de carbone 60 pur. example comes out at around 0.6 kg / h of pure carbon 60.
Exemple 2Example 2
On opè:re comme dans l'exemple 1, mais on remplace le séparateur cyclonique 4 par un condenseur a tenpérature proche de l'anbiante et alimenté directement par un solvant refroidi en circuit fermé. Ce The operation is carried out as in Example 1, but the cyclonic separator 4 is replaced by a condenser at a temperature close to the asbestos and supplied directly with a solvent cooled in a closed circuit. This
t\ pe d'appareil à rideau de liquide est courant dans les techniques extractives. A liquid curtain device is common in extractive techniques.
On rabat ainsi la totalité de la production sous forme d'une suspension de carbone dans le solvant tandi, que l'hélium est recyclé( de la même manière avec, comme précaution. de retenir sur le circuit The entire production is thus reduced in the form of a suspension of carbon in the tandi solvent, which the helium is recycled (in the same way with, as a precaution, to retain on the circuit
par un ah,,orbant adéquat les traces de solvant pouvant rester en suspension. by an ah, adequate orbiting traces of solvent which may remain in suspension.
Exemple 3Example 3
On opère comme dans les exemples 1 et 2, mais on utilise conm'he gaz plasmagène un gaz rare différent de l'hélium tel que l'argon par exemple. Dans ces conditions une adaptation des tensions et intensités doit être effectuée du fait du comportement différent du gaz plasmagène. On peut aussi utiliser un mélange de gaz rares tel que par exemple un mélange d'argon et d'hélium en toutes The procedure is as in Examples 1 and 2, but as a plasma gas is used a rare gas different from helium such as argon for example. Under these conditions, an adaptation of the voltages and intensities must be carried out due to the different behavior of the plasma gas. It is also possible to use a mixture of rare gases such as for example a mixture of argon and helium in all
prOlport ions,.prOlport ions ,.
Exemple 4Example 4
On opère comme dans l'exemple 1, mais on insère entre les enceintes 1 et 4 de la figure 1 une cartouche filtrante en une matière résistante à la température de l'aérosol. Ce filtre peut être constitué (le céramique poreuse ou de carbone poreux par exemple. Le flux gazeux sortant du filtre et entrant The procedure is as in Example 1, but a filter cartridge made of a material resistant to the temperature of the aerosol is inserted between the chambers 1 and 4 of FIG. 1. This filter can be constituted (porous ceramic or porous carbon for example. The gas flow leaving the filter and entering
dans le séparateur 4 n'est alors plus constitué que d'hélium chargé de fullerènes gazeux. in the separator 4 then only consists of helium charged with gaseous fullerenes.
Cette cartouche remplace alors le séparateur chaud 3. Dans ces conditions le séparateur 4 condense du C(-)O concentré. Le recyclage du carbone issu de la cartouche filtrante représente alors une masse de 90 environ dul carbone total introduit dans, le réacteur de production I. Il est bien entendu possible, ax cc ce mode dc floctionnemenl. (le remiplacer I'hélium par un autre ga7 rare ou un mélange de gaz This cartridge then replaces the hot separator 3. Under these conditions the separator 4 condenses the concentrated C (-) O. The recycling of carbon from the filter cartridge then represents a mass of about 90 of the total carbon introduced into, the production reactor I. It is of course possible, ax cc this mode of floatation. (replace helium with another rare gas or a mixture of gases
C"'c C{Hnliant de I'héliuml.It is a helium binder.
y5- 2764280y5- 2764280
Exemple 5Example 5
On procède comme dans l'exemple I. mais en utilisant com'uie matière première carbonée du noir de The procedure is as in Example I. but using as carbonaceous raw material black of
typle noir d'acétvlène constitué de particules micrographitiques, voire nano-graphitiques. black typ of acetvlene made up of micrographitic, even nano-graphitic particles.
Le, résultats sont h peu de chioses, pi-ès identiques. après une période de fonctionnement continu de l'appareillage. LI seule différence dans l'exploitation provient de la présence de traces d'impuretés The results are very few identical things. after a period of continuous operation of the apparatus. LI only difference in operation comes from the presence of traces of impurities
cntlenIUes dan's ce type de noir. traces qui se retrouvent dans le circuit gazeux et dans le produit brut. cntlenIUes dan's this type of black. traces which are found in the gas circuit and in the raw product.
Exemple 6Example 6
On procède comme dans l'exemple 5, mais on utilise comme matière première carbonée du noir de carbone de pureté supérieure à 99 % de carbone et exempt d'éléments lourds. Le noir utilisé doit être préalablemlent dégazé par tous moyens connus de manière à éviter une souillure du circuit de gaz The procedure is as in Example 5, but carbon black with a purity greater than 99% carbon and free of heavy elements is used as the carbonaceous raw material. The black used must first be degassed by any known means so as to avoid contamination of the gas circuit
plamag;ène. On peut ainsi utiliser du noir de carbone ou du carbone pyrolytique finement moulu. plamag; ene. It is thus possible to use carbon black or finely ground pyrolytic carbon.
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